丘成桐化学方向备赛建议分享

上周日，我们举办了丘成桐化学方向的专场直播，邀请了专注于带领同学们探索化学和材料科学的交叉领域的南京大学博士W老师做客直播间，为那些不清楚选题方向、备赛过程中仍有很多疑惑的同学提供了帮助。

本文我们将聚焦「备赛建议」，希望能够帮助你理清备赛思路。

🎈也可戳下方视频，直接查看备赛建议：

选题方向

在选题阶段，许多刚开始接触科研的同学常因对科研流程不熟悉，而导致选题过大或过空，缺乏聚焦。对此，建议选题贴近生活、聚焦应用，注重与生活的关联性，并控制难度以突出创新思路。鉴于备赛时间有限，选择小而精的问题解决更为适宜，这不仅能帮助你在有限时间内完成研究，还能更好地展示你的科研思维。

时间规划

根据比赛官网发布的日程，2025年4月15日-7月31日是报名时间，8月1日-9月15日上传研究报告等材料。

在为期4-6个月的时间里，建议参赛的学员可参考以下常见的时间安排：

（1-2个月）阅读文献&完善实验方案

1.密集阅读国内外相关文献，明确研究对象和研究目的，了解已有的研究工作和常见的实验方法。2.在此期间，与指导老师或同伴讨论可行性，设计并不断修改实验方案，确保思路清晰、操作可行。

（2-3个月）进行实验与数据收集

1.根据确定的实验方案进行实验操作。充分考虑材料合成、制备和性能表征以及测试周期。

2.实验过程中做好详细记录，包括日期、实验条件、出现问题及解决方法等，为后续数据分析做好准备。

（1-2个月）论文撰写与优化

1.先行整理所有数据，进行统计和可视化分析。

2.初版论文写作时，从引言、实验部分、结果与讨论、结论与展望等部分入手。

3.对论文进行反复修改，查漏补缺，补充参考文献列表，并与指导老师或同伴沟通改进。

化学实验实操

关于化学实验方面老师总结了一点点实操的建议。这里和同学们分享一下，这里主要是列举了三类。

环境修复类

比如，可通过自制活性炭（利用柠檬壳等材料进行炭烧）等多孔材料，去除生活中的常见污染物；也可开展光催化降解有机污染物实验，或对家庭市售食品中的添加剂进行定性定量检测，以及进行水质检测等。

新能源材料类

再第二个就是新能源材料类的。我们也可以看到有一些获奖的文章，它是利用生物碳材料来制备超级电容器，或者是用多孔的，比如说金属有机框架，最近这几年来也是很火的一个概念。或者是把金属换成了工价件，共价有机框架，这个这样的聚合物，它跟导电聚合物，比如说聚苯或者是聚塞酚这样的一些复合材料进行一个复合，然后用来做这个电极。

智能响应材料类

第三类智能响应材料的话，大家可以用氨基酸或海藻酸钠制作 pH 敏感水凝胶；或尝试制备仿生变色材料，如光子晶体，它在温度或湿度变化下能产生结构色变化；还能利用温敏材料制作驱动器，借助材料对温度的不同响应实现变形，进而设计出驱动响应装置；另外，利用材料的荧光寿命进行防伪也是不错的选择。以上这三个类中的实操建议都很值得同学们去参考的。

接下来也向大家介绍一个【水下粘附剂粘附实验】的案例：

👉1.仿贻贝足丝制备粘结剂：利用天然高分子复合得到可粘附的薄膜首先，明确实验动机：从仿生概念出发，以贻贝的足丝为例，其能牢牢吸附在礁石上抵御海浪冲击。

化学研究表明，贻贝足丝含邻苯二酚基团，可与海洋中的铁离子等发生配位作用，赋予其优良粘附性能。我们可从中汲取灵感，尝试在天然高分子中引入类似功能基团，制备可重复使用的粘附薄膜。

👉2.粘附性能测试：在不同基底（玻璃、塑料、金属）上粘附“胶带”，置于水中静置不同时间后提起观察粘附性能，改变水溶液的pH（如醋酸钠、NaOH）或盐浓度并观察稳定性，通过拉力计或者拉伸机测试其粘附强度。后续还可对“胶带”的微观形貌、表面粗糙度、接触角等进行表征，但这可能需要高校/科研院所的条件辅助。

总之，我们都需要熟悉实验流程和关键技术点，为后续顺利获取数据打下坚实基础。

实验过程中可能遇到的问题

最后，老师向大家介绍了实验过程中可能遇到的问题，主要有以下几个方面：

1.实验方案设计不合理：

缺乏对已有文献的调研，导致实验设计脱离实际或重复前人工作；实验变量。

过多、控制变量不足，导致结果难以分析，忽视实验的可行性。

2.实验操作技术不熟练：基本实验操

作不当，或者忽略实验安全事项等同学们在做实验的过程中一定要注意安全问题。

3.数据记录和分析不规范：

同学们必须要原完整的记录你的原始数据，保证你结果的可追溯性。此外，你的图表绘制要规范，单位要统一，要有误差分析，最好要做重复实验，还有对照组。

4.仪器使用与维护问题：

未遵守仪器操作规范等，校准步骤遗漏或操作中未记录参数设置，导致数据不可靠。